近日，美國化學學會期刊（American Chemical Society）發表了科研人員利用“球磨”和氮化硼，在環境溫度和壓力下完全分解全氟和多氟烷基物質（PFAS）的報告。這不僅為修復環境引入新策略，也開啟了氮化硼材料的新用途。

報告鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.estlett.2c00902

PFAS是一大類人造化學品，被用于制造多種產品，包括醫療技術產品、半導體、電池、手機、汽車和飛機。由于它們普遍很難被分解，因此也被稱為“永久化學品”，某些PFAS已被證明會在環境和人們身體中積累，并且影響健康。去年12月，美國3M公司表示，計劃退出PFAS的生產，并努力在2025年底前在其產品組合中停止使用PFAS。

當前對PFAS降解的常用方法是球磨法。金屬磨介和添加劑之間的碰撞會產生固態反應，破壞PFAS上的碳氟鍵并將其轉化為危害較小的產品。此過程的常用添加劑是氫氧化鉀 (KOH)，但它會形成有問題的團塊并且具有腐蝕性。為此，研究人員開發了一種被稱為壓電材料輔助球磨（piezoelectric-material-assisted ball milling，PZM-BM）的工藝，利用氮化硼（BN）作為添加劑，在沒有溶劑的情況下破壞PFAS。

通過優化氮化硼與PFAS的比例，該團隊在環境溫度和壓力下在四小時內幾乎完全去除了PFAS中的氟原子，從而有效地破壞了它。六小時后，該方法還分解了受消防泡沫污染的土壤中80%的已知PFAS。在這兩個實驗中，氮化硼比使用KOH更有效地降解PFAS。進一步的分析表明，氮化硼接受來自PFAS的電子和氟原子，然后分解成氟代烷基自由基，與氧或其他自由基反應，最終產生無害的礦物質。

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2020年，萊斯大學發布一項研究顯示，氮化硼粉末在紫外線下，尤其是波長254nm的深紫外UV-C照射條件下，可以將全氟辛酸（PFOA，Perfluoro octanoic acid）分解為氟化物、二氧化碳和氫氣。

能令PFOA降解99%的超級催化劑竟然只是氮化硼粉體？沒錯！

本次研究報告也提及了針對PFOA分解的實驗，使用PZM-BM方法在經過2小時處理后，固體全氟辛烷磺?；衔?/span>PFOS和全氟辛酸PFOA的完全破壞和接近定量100%的脫氟。因此，將氮化硼用于催化降解PFAS、PFOS、PFOA等有著非常大的潛力和應用場景。

編譯整理 YUXI

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